本文作者：高仲亮 王秋华 崔飞 龙腾腾 李智 仝艳民 单位：西南林业大学土木工程学院
实验教学改革内容
实验教学目标改革。我校实验教学目标是辅助理论教学，对所学理论、方法、现象等进行验证。验证性实验多，综合性、设计性实验少，实验教学过程中追求实验结果的正确性和一致性，忽略实验方法，忽视研究能力和探索、创新精神的培养。实验教学是对课堂知识验证的手段和学生能力培养的载体，除了对已知原理、方法、现象等进行验证以加深理解外，还应教会学生如何应用所学知识，并对学生进行实验方法研究的训练和创造性思维的培养。
实验教学内容改革。我校实验教学内容都从属于理论课，缺乏应有的独立性。各门课程的实验内容片面追求自身的系统性、完整性，忽视整体性，各门课程的实验内容彼此相互衔接不合理，低水平重复，而且实验内容较陈旧，传统实验多，反映高新科技成果、高科技手段的实验少。根据西南林业大学消防工程专业课程体系设置和人才培养目标，以消防工程实验室为依托，整理完善消防工程专业实验课——基础实验、防火实验、消防救援的三部分内容，达到与课程设置体系统一。
实验教学方式改革。我校实验教学以教师为主体，学生只要按照实验指导书上提供的实验要求、方法、步骤完成实验，导致学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力薄弱，谈不上探索精神和创造力的培养。应将实验教师包办实验准备及部分实验进程，学生只进行测试结果或观察现象向完成实验全部过程转变；应将传统实验设计，固定实验条件向变化条件或缺失条件转变，应将单纯的操作实验向操作与多媒体相结合的转变。
实验教学考核方式改革。我校实验教学考核方式单一，缺乏考核的层次性和多样性，不能充分发挥学生的主动性和创造性，也不能很好地检测学生的学习质量。应建立科学、合理的实验教学考核模式，使实验教学考核在内容、方式、成绩划分等环节上能够体现整体构思和设计，以利于实验教学体系的建立。同时考虑综合性、设计性的实验考核内容，避免学生按部就班完成实验任务，发挥学生积极性和主动性，有利于学生综合能力和创新意识的培养。
科学构建实验教学体系
实验教学应保证验证原理，加深对理论的理解和进行基本技能、方法、能力等训练的基础上，对验证性实验进行精选、合并，减少验证性实验，增加综合性、设计性、创新性和开放性实验，还必须体现学科的综合化发展趋势，将新知识、新技术、新方法引入实验教学，努力开设具有先进性、典型性、方向性的实验，以加强培养学生创新能力。构建科学合理的实验教学体系，完善消防工程实验课程内容建设，突出西南林业大学特色，开出能激发学生兴趣又能培养学生创新能力和实践能力的实验课程，提出实验教学方法的改进措施，建立消防工程专业创新性人才实验教学体系，培养更多创新拔尖人才，满足社会经济不断发展对消防工程专业创新性人才的需要，有利于西南林业大学培养从事城乡消防的高级专门人才，为全国特别是为西部地区的防火、灭火提供人才和技术支持，服务于全国的防灾、减灾事业。
构建实验课程教学内容体系消防工程专业教学实验内容依据我校消防工程实验室的资源，总体上考虑火灾科学、消防工程以及西南林业大学消防工程专业特色，开设三部分实验课程——基础实验、防火实验、消防救援实验。
基础实验：差热分析、热重分析实验、开/闭口闪点实验、气体分析实验、导热系数测定实验，要求学生掌握差热分析仪和热重分析仪的使用，理解闪点与易燃液体危险特性的关系，掌握介质在高温下的危险性能和导热性能。
防火实验建筑防火工程部分：建材发烟量实验、产烟毒性实验、发热量实验、建材燃烧性能实验、泡沫塑料燃烧性能实验、防火涂料阻燃性能实验、木材阻燃性能实验、铺地材料辐射热通量实验；要求学生掌握火灾过程烟气成分分析测试方法、常用可燃气体浓度的测量方法、发烟量的测量方法、材料的燃烧性能耐火等级、产烟毒性实验和划分方法，理解燃烧氧指数、质量损失率和有焰燃烧时间等有关火焰燃烧的物理概念；掌握材料在不同条件下的燃烧性能，如水平燃烧、垂直燃烧、45度燃烧等，理解环境对火焰传播特性的影响；理解燃烧失重、炭化体积以及火焰传播特性与材料防火涂料性能的关系，通过测量燃烧失重、炭化体积以及火焰传播特性来评定防火涂料的优劣。理解燃烧质量损失率和有焰燃烧时间对阻燃木材的阻燃性能影响，测量燃烧质量损失率和有焰燃烧时间评价木材阻燃的优劣。理解辐射热通量对铺地材料燃烧性能的影响，以临界辐射热通量划分燃烧性能级别，评估其火焰传播能力。工业防火工程部分：接地电阻测试、红外测温仪对异常发热部位温度测试，红外热像仪对重点电气线路和设备的发热部位摄取热像图，并经计算机对热像图的温度场分布情况进行分析处理。森林草原防火部分：可燃物的含水率测定实验、发热量实验、燃烧失重实验、灰分测定实验、粗脂肪测定实验、粗纤维测定实验、发烟量实验、点火温度测定实验、差热分析实验、热重分析实验。要求学生掌握影响可燃物燃烧性能各因子的测定方法，能对可燃物进行差热分析、热重分析，以评价可燃物的燃烧性能，能进行阻燃树种筛选。
消防救援实验：水灭火实验、湿式自动喷水灭火系统实验、各式灭火器灭火效果分析对比实验、模拟逃生实验、消防通讯组网实验。了解喷水灭火系统的组成和工作原理，不同类型水幕、水雾喷头、喷射角度、风速等因素对火焰热辐射、灭火及火灾烟气传播性能的影响；通过观察湿式喷水灭火系统的动作，了解系统组成，理解掌握湿式报警阀、闭式喷头的工作原理。通过各式灭火器灭火性能的比较，加深学生对火灾选择灭火器的理解。通过模拟火灾现场疏散逃生演练，掌握火灾逃生自救的知识和技能。学会消防通讯的各种设备，能进行组网通讯。整个实验内容体系围绕并服务于我校消防工程专业课程，学生通过运用大量的消防工程工具和平台，强化应用现代消防工程方法和工具的能力，以消防工程实验增强消防工程专业学生的消防工程背景，各种综合实验提高学生从事消防工程系统规划、设计、优化、控制、评价的能力和素养[2]。
构建实验教学方式体系构建多样的实验教学方法体系可以有效的提高实验教学质量，激发学生的学习能动性。#p#分页标题#e#
以学生为中心的自主式实验教学模式，采用以学生为中心的，自主式、合作式、互动式的实验形式，采取启发互动讨论、探索研究的方法；实验教师负责实验项目设计、协调、监督、控制与评估。学生自主和协作完成实验过程，并对结果的合理性、可行性等进行分析探讨。以学生为中心，采用自我式、合作式、互动式的学习形式，变教师主导为学生自主，变教师灌输为启发、讨论、互动，变机械式完成实验过程为研究、探索、合作。
采用多媒体教学模式为学生讲解基本的实验原理，并通过视频教学直观的为学生展示实验步骤与结果，实现教学过程可视化。引进计算机仿真、模拟技术和辅助设计，实现单纯的操作实验向操作、多媒体相结合的转变。
针对不同实验类型采用不同教学方式①基础性实验教学：教师在课堂上讲解和示范，巡视和个别辅导，学生通过认真观摩和反复训练，养成严格的科学工作作风。②启发式实验教学：教师只提出问题，要求学生从计算→选定实验装置→制定实验方案→实验→数据处理→完成实验报告→完成多媒体汇报→撰写论文，独立完成全过程，使学生得到全面的锻炼。③实践式实验教学：与相关企业共同探讨高校与企业的协作教育模式，建立教学实验参观基地，为学生提供实践和研究条件，学生在企业进行现场调研，提出与工程实际相联系的问题，提出实验设计方案、制定技术路线、完成研究内容，进行实验分析总结，解决实际问题。④研究性实验教学：消防工程教研室许多教师从事和森林消防与工程实验相关的科研项目，鼓励学生根据自己兴趣和能力选题研究，接触先进实验技术和学科前沿研究问题，培养学生的创新精神。⑤开放式实验教学：实验室开放为学生自主实验营造了个性化的学习环境，通过“必做”与“选做”相结合的形式进行实验内容的开放，较好地克服了开放实验中“学生放任自流”的偏向。例如，“基本性实验”安排为“必做”实验，“综合设计性实验”采取“必做”与“选做”相结合，“科研创新性实验”为“选做”实验。
构建实验层次教学体系进行实验前，要求学生充分掌握实验所涉及的理论框架、拟解决的问题、实验设备和仪器的准备调试、材料的处理等内容，教师讲授、示范后由学生重复、模仿并反复练习，达到熟练掌握的程度。根据不同阶段的教学目的，将整个实验教学分为4个层次。
基础性实验。这类实验主要包括：①认知性或演示性实验。用于学生对该实验所涉及专业知识的全面理解。②验证性或模拟性实验。通过实验对理论教学中的理论、方法、现象等进行验证以加深对原理的系统理解和掌握，是向综合性、设计性实验发展的一个必要阶段。
综合型与应用型实验。这类实验可以完成知识上的综合、建立现象之间的本质联系，达到思维中的具体。学生要学会原理和实验方法的基础上综合完成由认识性思维向探索性思维的转变，完成验证性实验向设计性实验的过渡。
设计型与研究型实验。这类实验是对理论性、应用性问题的设计和解决，旨在引导学生针对具体问题进行全面的思考，训练学生思维的严密性、灵活性与深刻性，培养学生的实践能力。要求学生具备一定知识底蕴和实验技能的基础上充分进行调研和查阅文献，提出一定的理论深度和现实意义的拟解决问题，并设计出原理正确、实践上可行的实验方案，征得实验教师同意后实施。实验完成后，要对整个实验的思路、过程和结果进行评价。在整个设计性实验过程中，教师给予学生不同程度的指导，学生在模仿、重复的基础上，不断探索实验的新条件、新方法、新手段，调动学生探索新方法的积极性，学科间的相互交叉和渗透也会自觉融汇于设计性实验过程中，学生思维的开拓性就能得到训练，实践能力也将不断提高。
创新型实验。作为实验教学的高级层次，创新型实验旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，倡导以学生为主体的创新性实验改革，调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，逐渐掌握思考问题、解决问题的方法、提高其创新实践的能力。通过开展实施创新性实验，带动广大的学生得到科学研究与发明创造的训练，改变目前高等教育培养过程中实践教学环节薄弱，动手能力不强的现状，改变灌输式的教学方法，推广研究性学习和个性化培养的教学方式，形成创新教育的氛围，建设创新文化，进一步推动高等教育教学改革，提高教学质量。
构建实验教学科技创新体系西南林业大学有省级和校级科技创新项目，以及省级重点实验室开放项目，鼓励学生积极参加科研和创新活动，参与教师科研课题。学生在教师的帮助下，自主选题，填写大学生创新基金申请书，学校组织专家对申请报告的内容进行评审。学生在导师的指导下，从购买实验材料开始，通过自主创新实验，直到获得实验结果，撰写科研论文，接受系统的科学研究训练。对于来自教师科研项目转化的科研创新实验，学生根据自己的基础和兴趣选定实验项目后，指导教师根据项目内容、报名学生的情况安排实验。学生在教师的指导下，从文献查阅、实验方案设计开始，到实验过程、实验数据处理、撰写科研报告和论文答辩全过程都自己独立完成。这种开放实验教育模式，从实验空间、实验时间、实验内容直实验管理均向学生提供自主学习的条件，培养学生创新能力和科研能力。
构建实验教学考核体系实验教学考核是实验教学改革的重要环节，是对学生实践能力的综合考核特别是创新能力的考察，应在实验教学中启发学生独立自主地发现和提出问题、分析和解决问题能力的培养，必须建立一套有利于培养学生创新能力等综合能力的实验教学考核模式[3]。构建科学合理的实验教学考核体系有利于全面、客观、合理考核学生实验操作，有利于提高实验教学质量。采用行程性与终结性相结合的方法，即结合课程特点与教学要求，建立以基本理论和基本技能为基础，以综合运用能力为重点，以学习态度为参照的综合考评体系，注重考评方式的多样化和考评指标的规范化，以保持对学生学习成绩和教师教学效果检验的客观公正性[4]。针对不同的实验，采用理论考核、操作考核、实验分析报告等相结合的方式，力求做到理论知识考核和运用理论知识综合解决实际问题的能力考核相结合，学习结果考核与学习过程考核相结合，将定量考核与定性考核结合起来，以确保考核的科学性和准确性。为规范和统一实验课考试方法及标准，更科学、全面地评定实验课教学质量和学生的实验动手能力，实验课成绩由平时成绩、期终操作成绩和课外实践成绩等部分组成。基础性实验和专业特色的综合性实验主要从考勤、实验过程检查和实验报告三个方面综合考核并确定成绩。创新性与设计性实验一般单独考试和记分，采用对申请优秀的实验小组以现场展示、提问、学生作简单答辩的方法考核后再确定最终成绩。①平时考核：由实验教师根据每学期的实验开设进度，对学生进行考核。考核内容包括：实验预习、实验操作、实验记录、实验报告等，得出平时成绩。②期终考试：学期末进行理论和操作能力的考试。③课外实践或创新性与设计性实验：由学生根据自己的兴趣至少选择一个与课程相关的课外实验，并撰写实验设计和相关报告。④实验考核成绩组成：实验成绩=平时成绩×20％+理论考核成绩×20%+操作成绩×50%＋课外实践或选做实验成绩×10%。#p#分页标题#e#
结语
通过对我校实验教学、学生就业及相关兄弟院校和校企协作教育单位的调研和分析，结合我校教师多年实践的教学经验、教学总结和实践经验，提出适合我校消防工程专业实验教学目标、内容、教学方式、考核方式的改革，构建具有消防工程实验教学体系，完善实验课程内容、改善教学方式和考核方式、建立层次教学、鼓励科技创新，适应新的实验教学模式稳步持续发展，改变“重理论、轻实践”的人才培养模式，达到培养和提高学生培养消防工程学生创造性思维、创新精神、创新能力和实践能力的目的，实现人才培养跨越式发展，为社会提供能胜任城市消防、森林消防工作的复合型、创新型和实用型人才。
